土木结构建筑坍塌救援技术分析

土木结构建筑坍塌救援技术分析

摘要:地震、泥石流、火灾等灾害发生时往往伴随着建筑物的坍塌,由此造成大量人员伤亡和财产损失,是消防救援队伍承担的主要任务之一。在众多建筑物类型中,土木结构建筑具有区别于框架式、砖混建筑的特殊性。文章将分析土木结构建筑坍塌的特点,提出救援时的处置措施和救援技术,就土木结构建筑坍塌救援为消防救援队伍开展训练和执行任务提供参考。

关键词:坍塌;土木结构;救援;消防

土木结构建筑作为一种传统的建筑形式,广泛存在于农村和少数民族聚集区。由于土木结构建筑存在强度差,稳定性不高等缺陷,在地质灾害面前极易造成坍塌,破坏力大,极容易造成毁灭性的伤害。在历次地震救援中,发生于偏远山区较多,这类地区由于传统土木结构房屋多,因此,容易造成严重的破坏,导致大量的人员伤亡。本文将以土木结构建筑坍塌为研究对象,探索土木结构建筑坍塌救援的程序和救援技术,为消防救援队伍提供技术支撑。

1土木建筑坍塌特点

随着城镇化的推进,城市土木结构的建筑越来越少,土木结构建筑主要以民房的形式存在于乡村和以殿堂楼阁等古建筑的形式存在于风景名胜区[1],同时又以我国西南部少数民族聚集区尤为集中,这些地区往往都地处偏远的山区或人员稀少的地区。这些土木结构建筑受到人为或自然不可抗拒的破坏造成建筑物坍塌呈现出与其他建筑结构不同的形式和特点。

1.1屋顶受力好

土木结构建筑通常以土质材料为墙体,木质材料为梁或柱子作为受力结构。这类建筑的墙体整体性差,受外界环境影响极大,在外力的作用下,内外墙体容易遭到破坏而整体倒塌[2]。但是,由于土木结构建筑的屋顶大多由榫卯连接,连接牢靠,且在受力时,会产生一定的变形和摩擦滑移,使结构具有良好的耗能效果,在外力作用下吸收一定的能量,减轻结构的影响,因而屋顶能保持较好的完整性。

1.2耐火极限低

当土木结构建筑受到火灾的破坏时,屋架由于是木制材料,极容易受到烧毁,随之发生整体坍塌。传统土木结构建筑的整屋木材用量多,火灾荷载大,而且大多建筑年代久远,木构件极为干燥,其表面涂刷油漆,发生火灾时,极容易形成剧烈的燃烧,短时间就会因失去承重能力而垮塌。

1.3坍塌无规则

坍塌无规则是指土木建筑的承重构件如木质梁、木质柱、土坯间墙等受力差,在外力作用下,容易受到粉碎性的破坏,坍塌时,整体呈现一堆废墟的形式。分析其原因,这类建筑以土坯墙为围护隔断,抵抗外力效果差,整体受力效果不强,在受到地震、台风、爆炸等外力冲击时,墙体容易造成粉碎性破坏,相互堆叠,从而形成无规则形[3-4]。

1.4救援难度大

这类建筑往往位于位置偏僻、交通不便的山区,且建筑密集、路况复杂,同时救援设施缺乏、水源稀少。在受灾初期难以采取有效的自救措施,出警过程中受到崇山峻岭、远离城镇、道路狭窄的影响,消防车很难接近救援现场,抢险救援战斗展开困难。当发生火灾时,即使靠近河流、小溪、池塘等天然水源,但受地形地貌的影响,消防车辆等大型设备无法靠近,取水困难,救援器材难以及时运抵救援现场。

2土木建筑坍塌救援技术

对于土木结构建筑物坍塌的救援任务,其首要任务是抢救生命,各级指挥员必须针对事故特点因地制宜,充分发挥现代抢险救援器材装备作用,运用多种技战术手段,在第一时间搜寻和抢救被困或被埋压人员,最大限度地减少人员伤亡。但由于土木建筑有自身的特点,救援技术与其他建筑物坍塌的救援有不同之处。

2.1搜索技术

由于土木结构建筑以一层的小平房为主,没有高大的建筑,在坍塌后人员往往围困在距离表层较短的浅层区域,所以救援人员不适宜深入坍塌物现场搜索,防止破坏现场,对埋压人员造成伤害。在这种情况下,可以在距离坍塌现场不远采用仪器探测,如采用雷达生命探测仪进行探测,可以避免人员进入废墟对埋压人员造成二次伤害。同时,可以采用两条以上的搜救犬开展搜索,搜索犬质量轻,不会对浅层埋压人员造成伤害。同时,两条犬可以相互验证,确保搜索的正确性[5]。由于土木结构建筑坍塌造成人员被困以表层和中层被困为主,深层被困人员相对较少。对于表层被困人员的搜救除了利用上述方式外,还可利用特定紧急呼号进行。救援现场移动电话系统向该地区的所有手机发送警讯,启动手机铃声。同时救援人员关掉自己的手机铃声,通过被困者的手机铃声判断大致位置,进行准确定位,开展救援。

2.2支撑技术

支撑技术进行救援工作时的安全保障,既是为了减少幸存者和救援人员的危险,也是防止二次坍塌或连续性倒塌给幸存者带来二次伤害。对于土木结构建筑而言,主要用到的支撑技术有横向支撑和垂直支撑。横向支撑用于尚未坍塌的墙体和结构件的支撑。垂直支撑则用于开辟生命通道和支撑废墟。但是由于是土木结构,稳定差,在支撑过程中应当考虑采用木方和木板进行,不宜采用顶撑力过大的钢结构套具,不适用于重型救援工具。

2.3破拆技术

破拆技术是开辟救援通道的重要手段。在救援过程中遇到的不能移动的建筑废墟构件,或压在幸存者身上的大型构件,必须进行安全有效的切割、钻凿、剪断等。救援时可以用无齿锯、链锯等工具将木质的梁、柱、楼板等分离、断开。液压的破拆工具组可以将板、柱、管等材料切割,分离。用剪切钳、切断器等工具将金属板、条、管等材料断开的方法。针对不同的材料用不同的破拆工具,以达到最佳的破拆效果。在开展土木结构建筑破拆时,使用机械设备开凿救援通道时,要特别注意观察要周围建筑构件的破损程度,留意安全程度,防止因机械振动引发二次倒塌的危险,造成救援人员自身的被困。

2.4挖掘技术

坍塌现场被困人员仅是被局部的倒塌物卡、压住,或是跌落在倒塌废墟的上部,因伤势严重无法逃离险境而被困,对此救援人员应采取措施,使其尽快地脱险。由于埋压人员就存在于浅层,因此不适宜采用大型机械设备进行挖掘。在坍塌现场,当确定有人员埋压时,应该采用人工作业的方式进行。不适宜采用大型工程机械进行挖掘,防止产生二次伤害。在事故救援的收尾阶段,确认没有被困人员,可以采用大型工程机械开展废墟的清理,加快灾情的处置效率。

2.5医疗救助

现场医疗救护是在救援现场对营救出来的伤员采取一些快速、简捷的医疗措施,以挽救其生命,防止伤情进一步恶化,最大程度减轻伤者痛苦。这个过程的医疗救助往往是在专业医疗救援队伍未到场之前展开的,开展救护时要求灵活掌握,按先抢后救、先重后轻,先急后缓的顺序抢救,最大限度地减少人员伤亡,防止伤情扩大化。除了身体的及时救助外,还需要对把被困人员进行心理疏导。建筑物坍塌对伤员的心理打击是巨大而深刻的,不仅承受着巨大的肉体痛苦,还要承受着失去亲人的巨大心理震撼。医护人员在救治伤员的同时,实施积极的心理干预是非常必要,最大限度降低伤员的精神压力。

3土木建筑坍塌救援装备配备

由于土木结构建筑坍塌所呈现出来的不同特点,使得消防救援队伍在开展救援时要充分考虑其特殊性,区别于框架结构和砖混结构房屋坍塌的救援行动,在其装备上应具有以下特点:

3.1装备轻量化

土木结构建筑往往位于道路交通不发达的偏远地区,海拔高,路况复杂,特别是古建筑坐落于崇山峻岭、陡峭悬崖之间,消防车辆难以到达现场,装备运输困难,需要徒步行进较长的距离。同时,由于装型装备对于土木结构建筑坍塌不适用。因此,在开展救援过程中,应该携带轻型救援装备。同时,减少重型装备的使用,土木结构建筑坍塌的废墟难以支撑重型重装备,以防引起次生灾害。

3.2充分利用搜索装备

由于土木结构建筑坍塌造成人员的埋压往往在表层和中层,深度埋压的被困人员不多见,因此不适宜大量的搜救人员进入坍塌现场开展搜救,适宜采用现代所搜装备进行搜救。因此,救援过程中,要充分利用生命探测仪、搜救犬、蛇眼探测仪等搜索手段,在重点区域反复搜寻被困人员[6-7]。同时要充分利用特定紧急呼号技术进行准确的人员定位与救援。

3.3加强装备的实用性

对于土木结构建筑救援,受到地形、距离的限制以及坍塌特点,救援现场对救援工具的需求是多样的。要求重型工程机械具有较好的适用,能实现一机多用,适应多种复杂的险情。要求救援装备多用途,设计时通过预留接口或者设计多种工作头的方式,以适应不同的需求。

4结语

土木结构建筑坍塌是一种常见的灾害事故,特别是在中西部和偏远山区。由于其结构特点,在地震、火灾、泥石流等灾害发生时,极易造成房屋坍塌。因此,掌握救援技术具有重要的意义。

(1)要了解土木结构建筑坍塌的特点。土木结构建筑坍塌有自身的特点,呈现出不同的危险形式,对确定救援方案有极其重要的作用。

(2)要掌握土木结构建筑坍塌的救援技术。救援技术是救援程序的具体体现,采取科学有效的救援技术和方案救援成功的重要保证。

(3)有针对性地配备轻量化、多用途的救援装备,提高救援的效率。

作者:陈亚雄 单位:应急管理部消防救援局昆明训练总队